Файл: Кукушкин В.К. Электромагнитные реле постоянного тока учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 79
Скачиваний: 1
нормальные (Лф>Ю0 мет).
По величине коммутируемой мощности (мощности управления Ру ) различают следующие реле:
1. Реле для коммутирования цепей малой мощности. Эти реле включают и выключают мощности Яу до 50 вт
постоянного тока или до 120 ва переменного тока часто тою 50—1000 гц.
2. Реле для коммутирования цепей средней мощности (до 150 вт постоянного тока или 500 ва переменного тока).
3.Реле для коммутирования цепей повышенной мощ ности (более 150 вт постоянного тока или более 500 ва переменного тока).
4.Контакторы. Эти аппараты предназначены для ком мутации цепей более 500 вт
По времени действия реле делятся на следующие виды:
1.Реле времени. Время срабатывания и отпускания этих реле составляет более 1 сек.
2.Нормальные реле. Их время срабатывания и отпу скания порядка 50—150 мсек.
3 Быстродействующие реле. Время срабатывания и отпускания их составляет 5—50 мсек.
4. Сверхбыстродействующие. Время срабатывания и отпускания этих реле составляет не более 5 мсек.
Ш
ГЛАВА ПЕРВАЯ
УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА
1.1. НЕЙТРАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РЕЛЕ
Требования, предъявляемые к нейтральным электромагнитным реле
Нейтральные электромагнитные реле являются наибо лее распространенными элементами автоматики. Они встре чаются почти во всех системах, причем в некоторых из них число реле измеряется сотнями.
Основные функции, выполняемые этими реле, следую щие:
замыкание и размыкание нескольких электрических цепей при подаче напряжения на обмотку реле или при отключении этого напряжения;
— замыкание и размыкание цепи с источником энергии большой мощности при подаче в цепь обмотки реле элек трических импульсов малой мощности (усиление сигналов малой мощности);
—селекция импульсов с разным значением напряжения
(тока);
—селекция импульсов (пауз) напряжения или тока с
различной длительностью;
— создание функциональных зависимостей между ра ботой отдельных цепей в схемах автоматики.
Вследствие большого количества задач, которые ре шаются с помощью реле в системах автоматики, к ним предъявляются чрезвычайно разнообразные требования.
Основные из них следующие:
—малые габариты;
—малая потребляе’мая мощность (высокая чувстви тельность);
—способность коммутировать большую мощность;
11
- малое время срабатывания и отпускания; ■- возможность получения значительного замедления
времени срабатывания или отпускания; высокая надежность и стабильность работы при
ускорении до 15-18 g и при тряске с частотою до 10—50 гц
с ускорением до |
12 g при амплитуде порядка |
1 мм: |
|
- надежность |
и |
безотказность в работе |
при окружа |
ющей температуре в |
диапазоне порядка—60----[-70° при |
||
относительной влажности воздуха до 98%; |
|
— простота конструкции и дешевизна изготовления.
Кроме этих общих требований, может быть предъявлен целый ряд специальных, обусловленных конкретными условиями применения.
Современные электромагнитные реле имеют наимень шее время срабатывания порядка 0,5 мсек при размыка ющих контактах и 1,0 мсек при замыкающих контактах. Время отпускания таких реле соответственно равно 0,3— —1,0 мсек.
Целый ряд современных электромагнитных нейтральных реле изготовляется в герметическом исполнении и рассчи тывается для эксплуатации в подвижных установках при значительных вибрациях и при больших колебаниях окру жающей температуры и влажности.
В настоящее время герметические миниатюрные реле с
двумя контактами, |
коммутирующими |
ток до 2 а при 28— |
|||
—30 в напряжения, |
имеют объем около 5 куб.см и вес |
||||
порядка 14—18 г. Мощность, |
потребляемая |
ими при сраба |
|||
тывании, |
составляет 0,25—0,60 вт. Сопротивление обмотки |
||||
достигает |
10000 ом\ время |
срабатывания |
и отпускания |
||
менее 5 мсек. |
|
|
|
|
|
Кроме таких миниатюрных реле, имеются сверхмини |
|||||
атюрные с одним контактом. |
Такие |
реле |
предназначены |
для коммутации тока порядка 0,25 а при напряжении 28— —30 в. Их объем достигает величины порядка 0,85 куб. см, а вес около 2,5 г. Минимальный ток срабатывания этих реле около 7 ма, потребляемая мощность при этом 0,1 вт. В случае открытого (негерметичного) исполнения они имеют вес около 1 г.
Электромагнитные реле представляют собой довольно сложный механизм, имеющий большое количество дета лей. Например, реле PC-13 (ОР-13) имеет около 165 дета лей 35 различных типов.
Совершенствование реле должно быть направлено по пути дальнейшего повышения надежности, уменьшения габаритов, увеличения чувствительности, уменьшения вре мени срабатывания и отпускания, увеличения коммутиру емой мощности. Это можно достичь за счет разработки
12
более совершенных конструкций магнитной и контактной систем и применении новых магнитных, изоляционных, контактных, а также копстрз'ктивпых материалов. Необхо димо также стремиться к снижению стоимости реле путем разработки рациональных технологических процессов изго товления реле за счет широкого применения средств авто матизации производства и контроля, уменьшения рабочего времени, затрачиваемого на сборку, регулировку и испы тание реле.
Основные части реле
Выше на рис. 0.4. представлена схематически одна из конструкций нейтрального электромагнитного реле. Дан ное реле состоит из следующих основных частей: сердеч ника /, катушки 2, контактов 3, якоря 4, немагнитной прокладки (пластины отлипания) 5, упора 6, возвратной пружины 7, ярма (скобы) 8.
Работа реле заключается в следующем. При прохожде нии тока по обмотке создается магнитный поток Ф, под действием которого якорь притягивается к сердечнику и замыкает контакты. Реле срабатывает. После отключе ния тока от обмотки якорь возвращается в исходное по ложение под действием возвратной пружины, размыкая контакты. Реле отпускает. Для ограничения хода якоря при отпускании служит упор.
Пластина отлипания (немагнитная прокладка) предназна чена для предотвращения залипания, сущность которого состоит в том, что при отключении тока якорь реле может остаться в притянутом положении вследствие наличия остаточного магнитного потока из-за магнитного гистере зиса. Как известно, явление гистерезиса имеет место во всех ферромагнитных материалах. В данном случае немаг нитная прокладка увеличивает сопротивление магнитной цепи остаточному потоку. Последний уменьшается настоль ко, что возвратная пружина оказывается в состоянии пре одолеть тяговое усилие, обусловленное остаточным пото ком. Пластина отлипания обычно изготовляется из латуни. В конструкциях реле средней и повышенной мощности вместо пластин отлипания устанавливают пружинящие штифты отлипания. Установка таких штифтов в большей степени, чем пластина, облегчает условия отпускания.
Воздушный зазор между якорем и сердечником принято называть рабочим зазором. Величина его должна обеспе чивать нормальные условия срабатывания, а сечение — создание такого магнитного потока, который необходим для образования нужного тягового усилия.
13
В местах сочленения отдельных частей магнитной цени (якоря и ярма, сердечника и ярма) имеются так называемые нерабочие воздушные зазоры. Они увеличивают магнитное сопротивление цепи, не оказывая непосредственного вли яния на увеличение электромагнитной силы. Поэтому они являются вредными. При конструктивной разработке реле необходимо принимать меры с целью уменьшения магнит ного сопротивления нерабочих воздушных зазоров.
В зависимости от характера движения якоря и воздей ствия на него магнитного потока нейтральные электромаг нитные реле разделяются на реле с внешним притяги вающимся якорем, т. е. реле клапанного типа (рис. 1.1), реле с втягивающимся якорем, т. е. реле соленоидного или прямоходового типа (рис. 1.2) и реле с внешним поперечно движущимся якорем, т. е реле поворотного типа (рис. 1.3).
”* р = Р Т
Наибольшее распространение получили реле клапанно го типа с П-образной магнитной системой (см. рис. 1.1).
Краткое описание конструкции некоторых нейтральных электромагнитных реле
Реле РС-13Ф) . Электромагнитное нейтральное реле РС-13 представляет собой малогабаритное реле с магнитной си стемой клапанного типа. Общий вид реле изображен на рис 1.4.
Магнитная система реле состоит из скобы Г-образной формы 6, согнутой из листовой стали, сердечника 7 и яко ря 2 также Г-образной формы. Верхний конец скобы отог
*) В некоторых ведомственных документах это реле фигурирует под маркой ОР-13.
14
нут под углом порядка 45° и заточен под призму, на остром угле которой поворачивается якорь.
На круглый сер печник насажены две щеки из гетинакса. Между этими щеками на сердечник намотана обмотка 1. В нижнюю щеку запрессованы выводные штифты для под пайки концов обмотки и подключения ее к цепи управле ния. Сердечник вместе с обмоткой, щеками и выводными штифтами прикрепляется к скобе винтом 8.
К верхней части якоря, выполненного в виде пластины, приклепана стальная пластинка, в которую упирается верхний конец ограничительной скобы. С другой стороны к якорю прикреплен штифт отлипания. Вертикальный ко нец якоря выполнен в виде двухрожковой вилки. Каждый рог посредством цилиндрических штифтов из изоляцион ного материала обеспечивает переключение контактов одной контактной группы при срабатывании реле.
Плоская возвратная пружина, изготовленная из фосфо ристой бронзы, укреплена на ограничителе поворота якоря. Одним концом пружина стремится удержать якорь в ис ходном положении, а вторым прижимает его к призме скобы.
Контактная система реле 5 состоит из двух контактных групп, каждая из которых может иметь от двух до девя-
15